В шинной системе управления скорость передачи и точность синхронизации полевой шины являются ключевыми факторами, влияющими на скорость и точность выполнения многозвенных координированных задач обработки. Для удовлетворения требований высокоскоростного и высокоточного производственного оборудования к скорости передачи и точности синхронизации полевой шины управляющей системы, а также для решения вопросов безопасности информации промышленной коммуникационной шины на базе отечественного FPGA-чипа был разработан универсальный интерфейс Ethernet в соответствии со стандартом IEEE802.3 и построена топология линейной каскадной сети. Исследуя принцип передачи каналов данных технологического процесса промышленного управления и сервисных данных, предложен метод передачи данных с отображением каналов, что повысило эффективность передачи данных шины. Используется распределенный механизм синхронизации часов, вычисляются задержка передачи сети и временной сдвиг с помощью временных меток, компенсируя контроллер шины для достижения целей синхронного управления. Экспериментальные результаты показывают, что разработанный контроллер высокоточной синхронной реального времени Ethernet-шины при связи Ethernet 100 Мбит/с может достигать минимального цикла связи в 250 мкс, а точность синхронизации узлов сети составляет менее 50 нс, что соответствует международному передовому уровню.

шинная система управления; шина Ethernet реального времени; программируемая пользователем вентильная матрица; отображение каналов; синхронизация часов